[发明专利]一种钕铁硼废料资源化回收系统及回收方法

说明书

本发明涉及一种钕铁硼废料资源化回收系统及回收方法，所述钕铁硼废料资源化回收系统包括钕铁硼废料供给单元、酸浸单元、第一固液分离单元、酸浸液喷雾热解单元、水浸单元、第二固液分离单元、水浸液萃取单元与盐酸回收单元，通过酸浸液喷雾热解单元的设置实现了铁与稀土金属的有效分离，实现铁与稀土金属分别进行回收，工艺过程对环境友好，并通过稀土元素的回收产生巨大的经济效益。所述回收方法操作简单，通过对盐酸的回收减少了盐酸的用量以及盐酸的排放量。

技术领域

本发明属于资源回收与环境保护技术领域，涉及一种废料资源化回收系统及回收方法，尤其涉及一种钕铁硼废料资源化回收系统及回收方法。

背景技术

钕铁硼磁性材料是一种性能优越的永磁材料，被称为“永磁王”，它以高强度磁性和相对低廉的成本使永磁材料在电子、通信、医疗设备、航空航天、汽车工业以及工业自动化等领域得到前所未有的重用。然而，由于生产工艺和使用因素的原因，生产钕铁硼磁性材料的原料利用率仅由75％左右，即生产钕铁硼磁性材料时会产生25％左右的钕铁硼废料。

钕铁硼废料成分中稀土质量分数约为33％，硼质量分数约为1％，其余为铁以及添加的钴、镝、镨等贵重金属，因此，钕铁硼废料能过作为回收稀土以及其它有价金属元素的二次资源。最大限度地对钕铁硼废料进行综合利用，有利于提高资源的利用率并起到保护环境的作用，而且从钕铁硼废料中回收稀土元素也能带来巨大的经济效益和社会效益。

回收钕铁硼废料的方法包括湿法与活法，主要应用的方法包括盐酸优溶法、全萃取法、硫酸-复盐法、直接还原-渣金熔分法与电还原-萃取法。

盐酸优溶法是在控制酸分解的条件下将钕铁硼废料中稀土用盐酸优先溶解，通过氧化焙烧、酸溶除杂、萃取分离、沉淀灼烧等工艺获得稀土产品。但是，此方法需要通过高温氧化焙烧将钕和铁等金属氧化为金属氧化物，能耗较高；而且盐酸优溶过程需要加入氨水进行调控，从而产生大量氨氮废水。

全萃取法利用盐酸将废料中的稀土元素、钴、铁等全部溶解，通过氧化除铁、萃取分离、沉淀、灼烧等工艺得到产品。具体的，全萃取法利用盐酸进行全溶，然后将二价铁离子氧化为三价铁离子以对三价铁离子进行萃取除铁，然后经过多级萃取得到氧化钕和氧化镝，除铁与稀土元素后的溶液利用碳酸盐回收钴，从而实现了稀土金属与钴的回收。但是全萃取法工艺流程长，萃取所得三价铁离子溶液处理困难。

硫酸-复盐法利用废料中各化学元素性质的差异，采用H₂SO₄溶解、硫酸钠沉淀稀土、氢氧化钠转化、盐酸溶解、复盐沉淀铁以及萃取分离等操作，从而获得纯度较高的氧化钕、氧化镝与氧化钴。氧化镝复合电解生产金属镝的杂质要求，氧化钴中稀土杂质质量分数小于0.01％。但是硫酸-复盐法使用了烧碱、硫酸钠与盐酸等介质，工艺流程长，而且工艺过程中会形成大量含铁盐，不利于环境保护。

直接还原-渣金熔分法利用钕铁硼废料中稀土元素与铁元素存在较大化学活性的差异，通过直接还原-渣金熔分法回收金属铁、钴合金和富含高稀土氧化物的熔渣，实现了稀土及其他有价金属的协同回收。但稀土氧化物的熔渣仍然需要进一步使用湿法提取。

电还原-萃取法在电解槽中连续电还原废钕铁硼分解液，电还原后分解液进萃取槽进行萃取分离除铁。电还原-萃取法能够实现工业化生产，稀土的回收率为98.13％且回收的稀土料液能够直接进行萃取分离，但该方法操作费用高、设备投资大，同样存在着与全萃取法以及盐酸优溶法相同的环境污染问题。

对此，提供一种操作简单、稀土回收率高且环境友好的钕铁硼废料资源化回收系统及回收方法，有利于降低钕铁硼废料回收的成本与环境污染危害，并能够为通过稀土元素的回收产生巨大的经济效益。

发明内容